Schädigung und Rißinitiierung in ferroelektrischen Werkstoffen durch Wechselwirkung mechanischer und elektrischer Spannungen

由于机械电压和电压相互作用而导致铁电材料的损坏和裂纹萌生

• 批准号: 5149830
• 负责人: Professor Dr. Doru Constantin Lupascu
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Materialwissenschaft
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Priority Programmes
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 1997-12-31 至 2000-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5149830?language=en
• 关键词: Sch; digung; und; Ri; initiierung

Ein tieferes Verständnis der Schädigungsmechanismen bei zyklischer elektrischer Belastung einer ferroelektrischen Keramik ist erreicht worden. Der wesentliche Schädigungsmechanismus ist die Defektagglomeration und -koaleszenz im Inneren der Körner, die weitere innere Grenzflächen und Leerstellenpfade als innere Rissanfänge erzeugt. Die akustischen Emissionsdaten (AE) spiegeln den jeweiligen Schädigungsgrad sehr gut wieder und zeigen die Verhakung des Domänensystems durch die neu eingebrachten Defektagglomerate beziehungsweise an der Oberfläche generierten Mikrorisse. Die AE zeigen für verschiedene Kristallphasen und Messungen an BaTiO3-Einkristallen charakteristisch den ferroelastischen Dehnungsbeitrag.Im vorliegenden Antrag sollen die als Arbeitshypothese aufgestellten Modelle zur inneren Schädigung der PZT-Keramik durch Kontrollexperimente verifiziert werden. Ferner sollen die Einflüsse der Probendicke und die damit einher gehende mechanische Verspannung auf die Mikrorissbildung in Zusammenarbeit mit Prof. Arnold (Saarbrücken) an der Probenoberfläche und die darauf folgende Korrosion der Keramik untersucht werden. Die Messung der akustischen Emission stellt dabei weiterhin das wichtigste Werkzeug zur Charakterisierung der Schädigung dar. Die unipolare Belastung des Materials soll, sofern zeitlich realisierbar, der bipolaren Zyklierung gegenübergestellt werden. Eine Modellierung der Mikrospannungen soll in ersten Ansätzen mit einem neu entwickelten Fe-Programm in Zusammenarbeit mit Herrn Prof. Fuller (NIST, Gaithersburg, USA) erfolgen.

Ein tieferes Verständnis der Schädigungsmechanismen bei zyklischer elektrischer Belastung einer ferroelektrischen Keramik ist erreicht沃登. Der wesentliche Schädigungsmechanismus ist die Defektagglomeration und -koaleszenz im Inneren der Körner，die weitere innere Grenzflächen und Leerstellenpfade als innere Rissanfänge erzeugt.通过在Oberfläche generierten Mikrorisse上建立新的Defektagglomerate beziehungsweise，可以很好地解释和引导Domänensystems的Verhakung。声发射测试了BaTiO 3-晶体相和介电材料的铁弹特性，并通过韦尔登验证了PZT-陶瓷内部应力场的Arbeitshypothes模型。在Arnold（萨尔布吕肯）教授的帮助下，我们解决了问题的影响和对微生物培养的影响机制，以及问题的解决和对韦尔登微生物的腐蚀。声学发射的测量结果显示出Schädigung的特征。材料的单极化，使双极接合韦尔登更容易实现。一个微位移的模型在第一个Ansätzen中完成，并在Zusammenarbeit中与Herrn Prof. Fuller（NIST，盖瑟斯堡，美国）一起建立了一个新的铁合金模型。